Java并发编程的艺术(十一)——线程池(2)
时间:2022-05-03
本文章向大家介绍Java并发编程的艺术(十一)——线程池(2),主要内容包括Executor两级调度模型、Executor结构、线程池、2. CachedThreadPool、3. SingleThreadExecutor、4. ScheduledThreadPool、基本概念、基础应用、原理机制和需要注意的事项等,并结合实例形式分析了其使用技巧,希望通过本文能帮助到大家理解应用这部分内容。
Executor两级调度模型
在HotSpot虚拟机中,Java中的线程将会被一一映射为操作系统的线程。 在Java虚拟机层面,用户将多个任务提交给Executor框架,Executor负责分配线程执行它们; 在操作系统层面,操作系统再将这些线程分配给处理器执行。
Executor结构
Executor框架中的所有类可以分成三类:
- 任务 任务有两种类型:Runnable和Callable。
- 任务执行器 Executor框架最核心的接口是Executor,它表示任务的执行器。 Executor的子接口为ExecutorService。 ExecutorService有两大实现类:ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor。
- 执行结果 Future接口表示异步的执行结果,它的实现类为FutureTask。
线程池
Executors工厂类可以创建四种类型的线程池,通过Executors.newXXX即可创建。
1. FixedThreadPool
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads){
return new ThreadPoolExecutor(nThreads,nThreads,0L,TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
- 它是一种固定大小的线程池;
- corePoolSize和maximunPoolSize都为用户设定的线程数量nThreads;
- keepAliveTime为0,意味着一旦有多余的空闲线程,就会被立即停止掉;但这里keepAliveTime无效;
- 阻塞队列采用了LinkedBlockingQueue,它是一个无界队列;
- 由于阻塞队列是一个无界队列,因此永远不可能拒绝任务;
- 由于采用了无界队列,实际线程数量将永远维持在nThreads,因此maximumPoolSize和keepAliveTime将无效。
2. CachedThreadPool
public static ExecutorService newCachedThreadPool(){
return new ThreadPoolExecutor(0,Integer.MAX_VALUE,60L,TimeUnit.MILLISECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());
}
- 它是一个可以无限扩大的线程池;
- 它比较适合处理执行时间比较小的任务;
- corePoolSize为0,maximumPoolSize为无限大,意味着线程数量可以无限大;
- keepAliveTime为60S,意味着线程空闲时间超过60S就会被杀死;
- 采用SynchronousQueue装等待的任务,这个阻塞队列没有存储空间,这意味着只要有请求到来,就必须要找到一条工作线程处理他,如果当前没有空闲的线程,那么就会再创建一条新的线程。
3. SingleThreadExecutor
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor(){
return new ThreadPoolExecutor(1,1,0L,TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
- 它只会创建一条工作线程处理任务;
- 采用的阻塞队列为LinkedBlockingQueue;
4. ScheduledThreadPool
它用来处理延时任务或定时任务。
- 它接收SchduledFutureTask类型的任务,有两种提交任务的方式:
- scheduledAtFixedRate
- scheduledWithFixedDelay
- SchduledFutureTask接收的参数:
- time:任务开始的时间
- sequenceNumber:任务的序号
- period:任务执行的时间间隔
- 它采用DelayQueue存储等待的任务
- DelayQueue内部封装了一个PriorityQueue,它会根据time的先后时间排序,若time相同则根据sequenceNumber排序;
- DelayQueue也是一个无界队列;
- 工作线程的执行过程:
- 工作线程会从DelayQueue取已经到期的任务去执行;
- 执行结束后重新设置任务的到期时间,再次放回DelayQueue
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